建造、稱重、粉碎、測量、廢棄、重新設計、重複。整日整夜,從不間斷。波士頓學院的自主人工智慧機器人「MAMA BEAR」歷時三年,經過 25000 次嘗試,終於創造出世界上最耐衝擊的形狀。
MAMA BEAR 是「快速製造建築貝葉斯實驗自主研究力學」(Mechanics of Additively Manufactured Architectures Bayesian Experimental Autonomous Researcher)的縮寫,它先用三維列印出小型結構,然後將其輕輕放入液壓機中壓碎。當它把每一個小結構壓扁成小塑料薄餅時,它會測量它們的能量吸收情況。
然後,MAMA BEAR 將這些資料儲存在資料庫中,記錄下每一個設計及其缺陷或改進之處,然後再對設計稍作修改,並孜孜不倦地用 3D 印表機列印出另一個迭代版本--在過去的連續三年中,MAMA BEAR 一直在這樣做。迄今已超過 25 萬次。
為此,MAMA BEAR 創造了 75% 能量吸收的新效率世界紀錄,打破了之前 71% 的紀錄。
這個機器人是 ENG 機械工程副教授基思.布朗(Keith Brown)和他在 KABlab 實驗室的團隊的心血結晶。他在 2018 年萌生了這個想法,到 2021 年,實驗室建成,MAMA BEAR 也開始尋找恰到好處的設計。
根據波士頓大學的文章,機器人「在相當於一匹成年阿拉伯馬站在四分之一硬幣上的壓力下」粉碎其作品,成年阿拉伯馬的體重中位數大約為 880 磅(400 公斤)。美國 25 美分硬幣的直徑為 0.955 英吋(24 毫米)。換算後約為 1,253 psi(86 bar)。
波士頓學院正在嘗試製造最高效的機械吸能結構,以滿足大量不同的潛在應用需求。美國國家科學基金會和美國陸軍都參與了這個項目。陸軍正在利用這些資料,為戰場士兵設計一種新的頭盔襯墊。在這種應用中,能量吸收效率提高 4% 就意味著生與死的區別。
或者這些可能是新的包裝花生。新的汽車保險槓設計。運動防護裝備。潛在用途不勝列舉。這是一種微妙的平衡,既要努力創造一種形狀和結構,使其不會太硬而損壞要保護的東西,又要足夠堅固,能夠吸收任何衝擊力。
據估計,在尋求最高效結構的過程中,可能出現的設計超過一兆種,更不用說所使用的材料了。到目前為止,波士頓大學在設計中使用了 TPE、TPU-1、2 和 3、尼龍、PETG 和 PLA。
我們期待 MAMA BEAR 在不斷追求完美的過程中取得更多成就。
研究小組在《自然-通訊》(Nature Communications)上發表了一篇詳細的論文,其中包含支援他們新紀錄的所有科學資料。
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